DE69723382T2

DE69723382T2 - Arbeitseinheit und elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69723382T2
Application number: DE69723382T
Authority: DE
Inventors: Kazushi Ohta-ku Watanabe; Isao Ohta-ku Ikemoto; Atsushi Ohta-ku Numagami; Katsunori Ohta-ku Yokoyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: US6029032A; KR100338349B1; EP0833231B1; DE69723382D1; KR19980025031A; EP0833231A3; HK1009511A1; EP0833231A2; JPH10153937A; JP3969804B2; CN1217241C; US6330409B1; CN1179558A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prozeßkartusche und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät.
Mit dieser Prozeßkartusche wird nach einem elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren auf einem Aufzeichnungsmaterial ein Bild erzeugt. Beispiele eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes sind elektrophotographische Kopierer, elektrophotographische Drucker (Laserstrahldrucker, LED-Drucker oder ein ähnlicher Drucker), Faxgeräte, Textautomaten usw.
Die mit einem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und einer Ladevorrichtung, einer Entwickelvorrichtung oder einer Reinigungsvorrichtung bestückte Prozeßkartusche ist austauschbar an der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montierbar. Die Prozeßkartusche kann mit dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und mindestens mit der Ladevorrichtung, der Entwickelvorrichtung oder der Reinigungsvorrichtung als integrale Bestandteile derselben bestückt sein. Ein weiteres Beispiel ist eine mit dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und mindestens der Entwickelvorrichtung bestückte Prozeßkartusche.
Bei einem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät, mit welchem nach einem elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren Bilder erzeugt werden, wird eine Prozeßkartusche verwendet, die mit dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und einer auf dieses wirkende Arbeitseinheit bestückt und als eine Einheit austauschbar an der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montierbar ist. Ein mit einer solchen Prozeßkartusche betriebenes Gerät kann vom Betreiber selbst gewartet werden. Aus diesem Grund werden solche elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräte weltweit verwendet.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine weiter verbesserte Prozeßkartusche bereitgestellt werden.
Ein Antriebssystem für das in einer Prozeßkartusche verwendete lichtempfindliche Element ist in den US-Patenten 4,829,335 und 5,023,660 offenbart.
Das Dokument EP-A-0735432 offenbart eine Prozeßkartusche und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, wobei die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe über eine Kuppelvorrichtung, welche einen verdrallten Zapfen und eine zu diesem passende verdrallte Vertiefung aufweist, auf die in die Hauptbaugruppe eingesetzte Prozeßkartusche übertragen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei die Rotationsgenauigkeit der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel verbessert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei die Antriebskraft durch Berührung zwischen einem Vorsprung in Form eines Zapfens und einer Kante einer Vertiefung übertragen wird.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei die Verbindung zwischen dem Zapfen und der Vertiefung starr ist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei die Antriebskraft durch Eingreifen eines nicht verdrallten Zapfens in eine verdrallte Vertiefung auf die lichtempfindliche Trommel übertragen wird.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei der an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel angeordnete Zapfen nicht verdrallt ist und mit verdrallten Flächen in Berührung gebracht werden kann, so daß dann, wenn der Zapfen in die Vertiefung greift und das in der Gerätehauptbaugruppe angeordnete Zahnrad sich dreht, die Antriebskraft von diesem auf die lichtempfindliche Trommel übertragen wird.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei der an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel angeordnete Zapfen nicht verdrallt ist und mit verdrallten Flächen in Berührung gebracht werden kann, so daß dann, wenn der Zapfen in die Vertiefung greift und das in der Gerätehauptbaugruppe angeordnete Zahnrad sich dreht, die Antriebskraft von diesem auf die lichtempfindliche Trommel übertragen wird, wobei der Zapfen jedoch nicht in die Vertiefung gezogen wird.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophoto graphischen Bilderzeugungsgerätes, wobei die in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzte Prozeßkartusche in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel korrekt positioniert wird.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Prozeßkartusche und eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, wobei ein in der Gerätehauptbaugruppe angeordnetes elastisches Element in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel gegen die in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzte Prozeßkartusche drückt.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher erkennbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die vertikale Schnittansicht eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes.
2 zeigt perspektivisch die Außenansicht des in 1 dargestellten Bilderzeugungsgerätes.
3 zeigt die Schnittansicht einer Prozeßkartusche.
4 zeigt perspektivisch die Außenansicht der in 3 dargestellten Prozeßkartusche von oben rechts gesehen.
5 zeigt die rechte Stirnseite der in 3 dargestellten Prozeßkartusche.
6 zeigt die linke Stirnseite der in 3 dargestellten Prozeßkartusche.
7 zeigt perspektivisch die Außenansicht der in 3 dargestellten Prozeßkartusche von oben links gesehen.
8 zeigt perspektivisch die Außenansicht der in 3 dargestellten Prozeßkartusche von unten links gesehen.
9 zeigt perspektivisch die Prozeßkartuschenaufnahme der Hauptbaugruppe des in 1 dargestellten Bilderzeugungsgerätes.
10 zeigt perspektivisch die Prozeßkartuschenaufnahme der Hauptbaugruppe des in 1 dargestellten Bilderzeugungsgerätes.
11 zeigt die Vertikalschnittansicht einer lichtempfindlichen Trommel und des Trommelantriebsmechanismus.
12 zeigt eine Reinigungseinheit in perspektivischer Darstellung.
13 zeigt eine Bildentwickeleinheit in perspektivischer Darstellung.
14 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Trommelflansch (Antriebskraftübertragungselement) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt in perspektivischer Darstellung eine lichtempfindliche Trommel gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt in perspektivischer Darstellung die Kuppelvorrichtung einer Prozeßkartusche gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
17 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kuppelzapfen der Prozeßkartusche und den Antriebszapfen der Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
18 zeigt die Schnittansicht des in der Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angeordneten Antriebssystems.
19 zeigt in perspektivischer Darstellung das an der Prozeßkartusche und das in der Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes gemäß Ausführungsform 1 angeordnete Kuppelelement.
20 zeigt in perspektivischer Darstellung das an der Prozeßkartusche und das in der Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes gemäß Ausführungsform 1 angeordnete Kuppelelement.
21 zeigt die Längsschnittansicht der Kuppeleinheit und der Abdeckung der Gerätehauptbaugruppe gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22 zeigt die an einer Stirnseite der Gerätehauptbaugruppe gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angeordnete Kuppeleinheit im Kuppelzustand mit der lichtempfindlichen Trommel.
23 zeigt die an einer Stirnseite der Gerätehauptbaugruppe gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angeordnete Kuppeleinheit und den Trommelzapfen im entkuppelten Zustand beim Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche.
Die 24(a) und 24(b) zeigen die Schnittansicht des Kuppelzapfens und der Vertiefung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in einer im rechten Winkel zur deren Achse verlaufenden Ebene.
25 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kuppelzapfen der lichtempfindlichen Trommel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
26 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kuppelzapfen der lichtempfindlichen Trommel gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kuppelzapfen der lichtempfindlichen Trommel gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
28 zeigt die Schnittansicht des Kuppelzustandes zwischen der Prozeßkartusche und der Gerätehauptbaugruppe.
29 zeigt in perspektivischer Darstellung den Kuppelzapfen der lichtempfindlichen Trommel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
30 zeigt die Seitenansicht eines in der Gerätehauptbaugruppe angeordneten und gegen die Prozeßkartusche drükkenden elastischen Elements.
31 zeigt die Seitenansicht eines an der Prozeßkartusche angeordneten und gegen die Gerätehauptbaugruppe drükkenden elastischen Elements.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die „Breite" der beschriebenen Prozeßkartusche B erstreckt sich in die Richtung, in welcher die Prozeßkartusche in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt bzw. aus dieser entfernt wird und stimmt mit der Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums überein. Die „Länge" der Prozeßkartusche erstreckt sich in die Richtung, welche die Richtung des Einsetzens und Entfernens der Prozeßkartusche B in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe 14 und die Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums im wesentlichen im rechten Winkel schneidet, und somit parallel zur Fläche des Aufzeichnungsmedium. „Links" und „rechts" bedeuten in Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums von oben gesehen die linke bzw. rechte Seite.
1 zeigt ein die vorliegende Erfindung verkörperndes elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät (Laserstrahldrucker) und 2 in perspektivischer Darstellung dessen Außenansicht. Die 3 bis 8 zeigen eine die vorliegende Erfindung verkörpernde Prozeßkartusche. Genauer ausgedrückt, 3 zeigt die Schnittansicht dieser Kartusche, 4 in perspektivischer Darstellung deren Außenansicht, 5 deren rechte Stirnseite, 6 deren linke Stirnseite, 7 diese Prozeßkartusche in perspektivischer Darstellung von oben links gesehen und 8 diese Prozeßkartusche von unten links gesehen. In der folgenden Beschreibung bedeutet „Oberseite" der Prozeßkartusche B die nach oben gerichtete Seite der in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes eingesetzten Prozeßkartusche und „Unterseite" deren nach unten gerichtete Seite.
(Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät A und Prozeßkartusche B)
Zuerst wird der in den 1 und 2 dargestellte Laserstrahldrucker als das die vorliegende Erfindung verkörpernde Bilderzeugungsgerät A beschrieben. 3 zeigt die Schnittansicht der ebenfalls die vorliegende Erfindung verkörpernden Prozeßkartusche.
Der in 1 dargestellte Laserstrahldrucker A wird zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium (zum Beispiel ein Aufzeichnungsblatt, ein OHP-Blatt und Gewebe) nach einem elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren verwendet. Das erzeugte Bild ist ein auf dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element (nachfolgend lichtempfindliche Trommel genannt) erzeugtes Tonerbild. Genauer ausgedrückt, die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel wird von einer Ladevorrichtung elektrisch geladen und ein mit den Bilddaten eines Zielbildes modulierter und durch ein optisches System auf die geladene Oberfläche gerichteter Laserstrahl erzeugt in Übereinstimmung mit den Bilddaten ein latentes Bild auf dieser. Das latente Bild wird von einer Entwickelvorrichtung zu einem Tonerbild entwickelt. Synchron zur Erzeugung des Tonerbildes wird das Aufzeichnungsmedium 2 von einer Aufnahmewalze 3b der Blattzuführkassette 3a entnommen, von paarig angeordneten Transportwalzen 3c und 3d umgelenkt und weiter transportiert und von paarig angeordneten Registrierwalzen erfaßt. Inzwischen wird eine Bildübertragungswalze 4 mit einer Spannung gespeist und bei der Rotation der Bildübertragungswalze das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 der Prozeßkartusche B erzeugte Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen. Das nun mit dem Tonerbild versehene Aufzeichnungsmedium 2 wird von einer Transportführung 3f einer Fixiervorrichtung 5 zugeführt. Die Fixiervorrichtung 5 ist mit einer Antriebswalze 5c und einer Fixierwalze 5b bestückt, wobei die Fixierwalze 5b von einem in dieser angeordneten Heizelement 5a erwärmt wird und, gegen das von der Antriebswalze 5a transportierte Aufzeichnungsmedium 2 gedrückt, dieses erwärmt und dabei das darauf übertragene Tonerbild fixiert. Danach wird das Aufzeichnungsmedium 2 von paarig angeordneten Walzen 3g und 3h durch einen Umlenkkanal 3j weiter transportiert und schließlich von paarig angeordneten Austragwalzen 3i auf eine Ablage 6 geschoben. Die Ablage 6 befindet sich im oberen Abschnitt der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A. Anzumerken ist, daß eine Schwenkzunge 3k im Bedarfsfall geschwenkt werden kann, so daß paarig angeordnete Austragwalzen 3m das Aufzeichnungsmedium nicht durch den Umlenkkanal 3j, sondern direkt aus dem Gerät transportieren. Die Aufnahmewalze 3b, die paarig angeordneten Transportwalzen 3c und 3d, die paarig angeordneten Registrierwalzen 3e, die Transportführung 3f, die paarig angeordneten Austragwalzen 3g, 3h und 3i und die paarig angeordneten Austragwalzen 3m bilden die Transportvorrichtung 3.
Bei der in den 3 bis 8 dargestellten Prozeßkartusche B wird die mit der lichtempfindlichen Schicht 7e (11) versehene, rotierende lichtempfindliche Trommel 7 von einer Ladewalze 8 als Trommelladevorrichtung mit einer Spannung gespeist und dabei deren Oberfläche gleichmäßig geladen. Von einem optischen System 1 wird ein bilddatenmodulierter Laserstrahl durch eine Belichtungsöffnung 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 gerichtet und dadurch ein latentes Bild auf dieser erzeugt. Das latente Bild wird in einer Entwikkelvorrichtung 9 durch Verwendung von Toner entwickelt. Genauer ausgedrückt, die Ladewalze 8 wird mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Berührung gebracht, um diese zu laden. Die Ladewalze 8 wird durch die Berührung mit der lichtempfindlichen Trommel 7 von dieser in Drehung gesetzt. Die Entwickelvorrichtung 9 führt der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 (der zu entwickelnden Fläche) Toner zu, um das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte latente Bild zu entwickeln. Das optische System 1 weist eine Laserdiode 1a, einen Polygonspiegel 1b, eine Linse 1c und einen Ablenkspiegel 1d auf.
Der im Tonerbehälter 11A der Entwickelvorrichtung 9 gespeicherte Toner wird von einem rotierenden Tonerzuführelement 9b einer Entwickelwalze 9c zugeführt. In der Entwickelwalze 9c ist ein Magnet stationär angeordnet. Die Entwickelwalze 9c rotiert ebenfalls, wobei auf deren Oberfläche durch triboelektrisches Laden eine Tonerschicht abgelagert wird. Von der auf der Entwickelwalze abgelagerten Tonerschicht wird auf die Bildentwickelfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 Toner übertragen und dadurch das auf dieser erzeugte latente Bild zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Eine Entwickellamelle 9d reguliert die Menge des auf der Entwickelwalze 9c abzulagernden Toners und bewirkt triboelektrisches Laden des Toners. Neben der Entwickelwalze 9c ist ein Tonerrührelement 9e drehbar angeordnet, welches den in der Bildentwickelkammer vorhandnen Toner ständig umrührt.
Nach dem Übertragen des Tonerbildes von der lichtempfindlichen Trommel 7 auf das Aufzeichnungsmedium 2 durch Anlegen einer Spannung an die Bildübertragungswalze 4 mit einer Polarität entgegengesetzt der des Tonerbildes wird von der Reinigungsvorrichtung 10 der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Resttoner entfernt. Die Reinigungsvorrichtung 10 weist eine die lichtempfindliche Trommel 7 berührende elastische Reinigungslamelle 10a auf, welche den Resttoner von der lichtempfindlichen Trommel 7 schabt und diesen in einen Abfalltonersammelbehälter 10b leitet.
Die Prozeßkartusche B wird auf die nachfolgend beschriebene weise zusammengesetzt. Zuerst werden der einen Tonerbehälter 11A (Tonerspeicherabschnitt) aufweisende Tonerkammerrahmen 11 und der die Bildentwickelvorrichtung 9 in Form der Bildentwickelwalze 9c beherbergenden Bildentwickelkammerrahmen 12 zusammengefügt und im Anschluß daran wird ein Reinigungskammerrahmen 13, in welchem die lichtempfindliche Trommel 7, die Reinigungsvorrichtung 10 in Form der Reinigungslamelle 10a und die Ladewalze 8 angeordnet sind, mit den beiden Rahmen 11 und 12 zusammengefügt. Die auf diese Weise hergestellte Prozeßkartusche B ist austauschbar in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A einsetzbar.
Die Prozeßkartusche B ist mit zwei Öffnungen versehen, einer Belichtungsöffnung 1e, durch welche ein bilddatenmodulierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Trommel 7 gerichtet wird, und einer Bildübertragungsöffnung 13n, durch welche die lichtempfindliche Trommel 7 Verbindung zum Aufzeichnungsmedium 2 hat. Die Belichtungsöffnung 1e befindet sich im Reinigungskammerrahmen 11, die Bildübertragungsöffnung 13n zwischen dem Bildentwickelkammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13.
Nachfolgend wird der Aufbau des Gehäuses der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform beschrieben.
Zum Zusammenbau der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform werden zuerst der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwikkelkammerrahmen 12 zusammengefügt und anschließend wird der Reinigungskammerrahmen 13 schwenkbar an den beiden zusammengefügten Rahmen 11 und 12 befestigt. In das auf diese Weise entstandene Gehäuse werden die lichtempfindliche Trommel 7, die Ladewalze 8, die Entwickelvorrichtung 9, die Reinigungsvorrichtung 10 und weitere Elemente eingesetzt. Die nun vollständige Prozeßkartusche B kann austauschbar in die an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes vorhandene Kartuschenaufnahme eingesetzt werden.
(Aufbau des Gehäuses der Prozeßkartusche B)
Wie bereits beschrieben, ist das Gehäuse der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform aus dem Tonerkammerrahmen 11, dem Bildentwickelkammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 zusammengesetzt. Dieses Gehäuse wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Wie die 3 und 20 zeigen, ist im Tonerkammerrahmen 11 das Tonerzuführelement 9b drehbar angeordnet. Im Bildentwikkelkammerrahmen 12 sind die Bildentwickelwalze 9c und die Entwickellamelle 9d und neben der Bildentwickelwalze 9c ist das Rührelement 9c zum ständigen Umrühren des in der Bildentwickelkammer vorhandnen Toners drehbar angeordnet. Wie die 3 und 19 zeigen, ist im Bildentwickelkammerrahmen 12 in Längsrichtung der Entwickelwalze 9c und im wesentlichen parallel zu dieser eine Stabantenne 9h befestigt. Der Tonerkammerrahmen 11 und der Entwickelkammerrahmen 12 mit den in diesem eingesetzten Elementen werden durch Schweißen (bei dieser Ausführungsform durch Ultraschallwellen) zu einem zweiten Rahmen zusammengefügt, welcher eine Bildentwikkeleinheit D darstellt (13).
Die Bildentwickeleinheit D der Prozeßkartusche B ist mit einem Abdeckmechanismus 118 versehen, welcher die lichtempfindliche Trommel 7 vor äußerem Lichteinfall oder vor einer Verunreinigung durch Fremdstoffe schützt, wenn die Prozeßkartusche B aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes entfernt und über einen längeren Zeitraum nicht benutzt wird.
Wie 6 zeigt, ist der Trommelabdeckmechanismus 118 aus mehreren Elementen zusammengesetzt, unter anderem aus einer Abdeckung 118a zum Schließen oder Öffnen der aus 3 ersichtlichen Übertragungsöffnung 13n und aus Verbindungselementen 118b und 118c zum Stützen der Abdeckung 118a. In Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums 2 gesehen ist ein Ende des auf der rechten Seite der Prozeßkartusche B angeordneten Verbindungselements 118c in einer Bohrung 40g an der Aufnahme 40 für ein Entwickelwalzenzahnrad (4 und 5) und ein Ende des auf der linken Seite angeordnete Verbindungselements 118c in einer am Boden 11b des Tonerkammerrahmens 11 vorhandene Lasche 11h schwenkbar gelagert. Das jeweilige andere Ende des linken und des rechten Verbindungselements 118c ist an der entsprechenden Stirnseite der Abdeckung 118a an deren hinterem Ende befestigt. Das Verbindungselement 118c ist aus einem Metallstab gefertigt. Mit anderen Worten, das linke und das rechte Verbindungselement 118c bilden den jeweiligen Endabschnitt eines einzigen Verbindungselements 118c. Das Verbindungselement 118b in Form eines Arms ist nur an einer Stirnseite der Abdeckung 118a vorhanden. Ein Ende dieses Verbindungselements 118b ist im gleichen Bereich wie das Verbindungselement 118c an der Abdeckung 118a befestigt, das andere Ende auf einem am Bildentwickelkammerrahmen 12 angeordneten Zapfen 12d schwenkbar gelagert. Das Verbindungselement 118b ist aus Kunstharz gefertigt.
Die Verbindungselemente 118b und 118c unterschiedlicher Länge bilden zusammen mit der Abdeckung 118a und dem Tonerkammerrahmen 11 eine Verbindung. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät berührt der von der Kartusche abgewinkelte Abschnitt 118c1 des Verbindungselements 118c ein an der Seitenwand des Kartuschenaufnahmeraums S der Gerätehauptbaugruppe angeordnetes stationäres Element (nicht dargestellt), betätigt dabei den Abdeckmechanismus 118 so, daß die Abdeckung 118a zurückschwenkt und die Öffnung 13n freigelegt wird.
Der aus der Abdeckung 118a und den Verbindungselementen 118b und 118c zusammengesetzte Trommelabdeckmechanismus 118 spannt eine auf den Zapfen 12d ruhende Torsionsfeder (nicht dargestellt). Ein Ende dieser Feder drückt gegen das Verbindungselement 118b, das andere Ende gegen den Bildentwickelkammerrahmen 12, so daß durch die beim Spannen der Feder erzeugte Kraft in Schließrichtung der Abdeckung 118a wirkt.
Wie die 3 und 12 zeigen, sind im Reinigungskammerrahmen 13 die lichtempfindliche Trommel 7, die Ladewalze 8 und verschiedene Elemente der Reinigungsvorrichtung 10 untergebracht und dieser als erster Rahmen bezeichnete Komplex bildet die Reinigungseinheit C (12).
Durch schwenkbares Zusammenfügen der bereits beschriebenen Bildentwickeleinheit D und der Reinigungseinheit C mit einem Verbindungselement 22 entsteht die Prozeßkartusche B. Genauer ausgedrückt, an beiden Stirnseiten (Achsrichtung der Entwickelwalze 9c) des Bildentwickelkammerrahmens 12 ist ein armförmiger Vorsprung 19 vorhanden, welcher mit einer parallel zur Entwickelwalze 9c sich erstreckenden runden Bohrung 20 versehen ist (13). Dagegen ist an beiden Stirnseiten des Reinigungskammerrahmen 13 eine Vertiefung 21 vorhanden, welche von der jeweiligen Stirnwand und einer Trennwand 13t gebildet wird (12). Der Vorsprung 19 wird in die entsprechende Vertiefung 21 geschoben und nach dem Justieren der in diesem vorhandnen Bohrung 20 zu der in der Trennwand und der Stirnwand vorhandenen Bohrung 13e ein Verbindungselement 22 durch die genannten drei Bohrungen gedrückt, um die Bildentwickeleinheit D und die Reinigungseinheit C schwenkbar zueinander zusammenzufügen. Zwischen beiden Einheiten ist an jeder Stirnseite eine Schraubenfeder 22a angeordnet, wobei ein Ende dieser Feder auf einem am armförmigen Vorsprung 19 vorhandenen, nicht dargestellte Zapfen ruht, während das andere Ende gegen die obere Wand der genannten Vertiefung 21 drückt. Diese beiden Schraubenfedern drücken den Bildentwickelkammerrahmen 12 nach unten und dadurch die Entwickelwalze 9c zuverlässig gegen die lichtempfindliche Trommel 7. Wie 13 zeigt, ist auf beiden Lagerzapfen der Entwickelwalze 9c ein Ring 9i mit einem etwas größeren Durchmesser als dem der Entwickelwalze 9c montiert, wobei diese beiden Ringe 9i die lichtempfindliche Trommel 7 berühren, um zwischen dieser und der Entwickelwalze einen bestimmten Spalt (etwa 300 μm) zu erhalten. Die Vertiefung 21 am Reinigungskammerrahmen 13 ist oben konisch ausgeführt, so daß beim Zusammenfügen der Bildentwickeleinheit D und der Reinigungseinheit C die Schraubenfeder 22a allmählich zusammengedrückt wird. Das heißt, die Bildentwickeleinheit D und die Reinigungseinheit C können um das Verbindungselement 22 zueinander geschwenkt werden, wobei die zwischen beiden angeordneten Schraubenfedern 22a die präzise positionelle Beziehung (den Spalt) zwischen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Oberfläche der Entwickelwalze 9c ständig gewährleisten.
Da die Schraubenfedern am armförmigen Vorsprung 19 des Bildentwickelkammerrahmens 12 befestigt sind, wirkt die Federkraft nur auf den Befestigungsabschnitt, so daß der Federsitz normalerweise verstärkt werden muß, um den genannten Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwickelwalze 9c ständig beizubehalten. Die bei dieser Ausführungsform realisierte Befestigung der Schraubenfeder macht eine solche Verstärkung jedoch nicht erforderlich, da der armförmige Vorsprung 19 selbst sehr stabil und steif ausgeführt ist.
Der Mechanismus, welcher den Reinigungskammerrahmen 13 mit dem Bildentwickelkammerrahmen 12 verbindet, wird später näher beschrieben.
(Konfiguration der Kartuschenführung)
Die in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes vorhandene Führung für die Prozeßkartusche B ist in den 9 und 10 dargestellt. Dabei zeigt 9 in perspektivischer Darstellung die linke Führung und 10 in perspektivischer Darstellung die rechte Führung, in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B (Pfeilrichtung X) und von der Bildentwickeleinheit D aus gesehen.
Die an beiden Stirnseiten des Reinigungskammerrahmens 13 der Prozeßkartusche B angeordnete Führung ist aus den 4, 5, 6 und 7 ersichtlich. Diese Führungen setzen sich zusammen aus einem zylindrischen Führungselement 13aR bzw. 13aL als Kartuschenpositionierelemente und aus einem Führungselement 13bR bzw. 13bL als Kartuschenschwenkelemente für das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche.
Wie 5 zeigt, ist das zylindrische Führungselement 13aR hohl ausgeführt. Das Kartuschenschwenkelement 13bR ist integraler Bestandteil des zylindrischen Führungselements 13aR und erstreckt sich radial aus dessen Außenfläche. Das zylindrische Führungselement 13aR ist integraler Bestandteil eines Flansches 13aR1. Das heißt, das zylindrische Führungselement 13aR, das Kartuschenschwenkelement 13bR und der Flansch 13aR1 bilden die rechte Führung 13R, welche mit kleinen, durch Bohrungen im Flansch geführte Schrauben am Reinigungskammerrahmen 13 befestigt wird. Wenn die rechte Führung 13R am Reinigungskammerrahmen befestigt ist, ragt das Kartuschenschwenkelement über die Außenkante der am Bildentwickelkammerrahmen 12 befestigten Zahnradabdeckung 40.
Wie 11 zeigt, weist der Trommellagerzapfen einen Abschnitt 7a, einen Abschnitt 7a2 mit einem etwas größeren Durchmesser, einen scheibenförmigen Flansch 29 und das zy- lindrische Führungselement 13aL auf. Der Trommellagerzapfen wird in die im Reinigungskammerrahmenabschnitt 13k vorhandene Durchgangsbohrung 13k1 geschoben, bis der Abschnitt 7a2 sich in dieser befindet. Bei diesem Einführvorgang dringen die an der Seitenwand des Reinigungskammerrahmenabschnitts vorhandenen Positionierzapfen 13c in den Flansch 29 und verhindern ein Drehen des Zapfens in der Bohrung. Schließlich wird der Flansch mit kleinen Schrauben 13d am Rahmenabschnitt 13k befestigt. Das zylindrische Führungselement 13aL am stationären Lagerzapfen ragt im rechten Winkel aus der Prozeßkartusche B, während der Abschnitt 7a in die lichtempfindliche Trommel 7 ragt und als Lagerstelle für das an der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigte Stirnrad 7n dient. Das zylindrische Führungselement 13aL erstreckt sich koaxial zum Zapfenabschnitt 7a. Der Flansch 29, das zylindrische Führungselement 13aL und der Abschnitt 7a sind integrale Bestandteile des aus Metall, z. B. aus Stahl gefertigten Lagerzapfens.
Wie 6 zeigt, ist das Kartuschenschwenkelement 13bL etwas entfernt vom zylindrischen Führungselement 13aL angeordnet. Das Kartuschenschwenkelement 13bL als integraler Bestandteil des Reinigungskammerrahmens 13 ragt seitlich aus diesem, ist lang und schmal ausgeführt und erstreckt sich im wesentlichen in radialer Richtung zum zylindrischen Führungselement 13aL. Das Kartuschenschwenkelement 13aL machte eine Aussparung am Flansch 29 erforderlich. Die Stirnflache des Kartuschenschwenkelements 13bL und die des zylindrischen Führungselements 13aL liegen im wesentlichen auf der gleichen Ebene. Das Kartuschenschwenkelement 13bL erstreckt sich über die Seitenwand des am Bildentwickelkammerrahmen 12 befestigten Aufnahmegehäuses 9v für das Entwickelwalzenlager. Wie aus der Beschreibung zu erkennen ist, wird die linke Führung von zwei separat angeordneten Elementen gebildet, von dem aus Metall gefertigten zylindrischen Führungselement 13aL und dem aus Kunstharz gefertigten Kartuschenschwenkelement 13bL.
Nachfolgend wird die an der Oberseite 13i des Reinigungskammerrahmens 13 vorhandene Vertiefung 13j zur Regulierung der Kartuschenschwenkbewegung beschrieben. Als Oberseite wird die Seite bezeichnet, welche bei eingesetzter Prozeßkartusche B nach oben gerichtet ist.
Wie die 4–7 zeigen, weisen die beiden Stirnseitenabschnitte 13p und 13q der Reinigungseinheit C eine im rechten Winkel zur Kartuscheneinsetzrichtung sich erstreckende Anschlagfläche 13j auf, welche dazu dient, die in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzte Prozeßkartusche B in dieser zu positionieren. Genauer ausgedrückt, beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 werden die beiden Anschlagflächen 13j gegen den entsprechenden in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes (9 und 10) vorhandenen Anschlag 125 gedrückt, um die Schwenkbewegung der Prozeßkartusche B um die beiden zylindrischen Führungselemente 13aR und 13aL zu regulieren.
Nachfolgend werden die in der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Führungen beschrieben. Wie 1 zeigt, wird beim Hochschwenken der an der Gerätehauptbaugruppe 14 befestigten Abdeckung 35 entgegen Uhrzeigerrichtung um den Schwenkpunkt 35a die Hauptbaugruppe oben geöffnet, wodurch die in 9 dargestellte linke Führung 16L und die in 10 dargestellte rechte Führung 16R, welche dem Schwenkpunkt 35a diagonal gegenüber an der entsprechenden Innenwand der Hauptbaugruppe angeordnet sind, sichtbar werden.
Wie diese Figuren zeigen, weisen die Führungen 16L und 16R eine Führungsbahn 116a bzw. 116c und eine am Ende der beiden Führungsbahnen vorhandene Positioniervertiefung 116b bzw.
116d auf. In die mit dem Pfeil X gekennzeichnete Einsetzrichtung der Prozeßkartusche 8 gesehen erstrecken die Führungsbahnen 116a und 116c sich diagonal nach unten. Die beiden Vertiefungen 116b und 116d sind halbkreisförmig ausgeführt und dem Radius der an der Prozeßkartusche B angeordneten beiden zylindrischen Führungselementen 13aR und 13aL angepaßt. Bei einer vollständig in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzten Prozeßkartusche B sind die Mitte der halbkreisförmigen Vertiefungen 116b und 116d deckungsgleich mit der Achse des entsprechenden zylindrischen Führungselements 13aL bzw. 13aR und dadurch deckungsgleich mit der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7.
In Einsetzrichtung der Prozeßkartusche gesehen, sind die Führungsbahnen 116a und 116c in der Höhe so ausgeführt, daß beide zylindrische Führungselemente 13aL und 13aR ein bestimmtes Spiel in diesen haben. Die Kartuschenschwenkelemente 13bL und 13bR sind schmaler als der Durchmesser der zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR ausgeführt, werden aber trotz des größeren Spiels in den Führungsbahnen 116a und 116c sicher in diesen geführt. Mit anderen Worten, beim Einsetzen der Prozeßkartusche B wird ein bestimmter Winkelbereich eingehalten. Bei vollständig in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzter Prozeßkartusche B berühren die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR die Positioniervertiefung 116b bzw. 116d der Führung 13L bzw. 13R und die am vorderen Ende des Reinigungskammerrahmens 13 der Prozeßkartusche B vorhandenen Anschlagflächen 13j den entsprechenden Anschlag 125.
Das Gewicht der Prozeßkartusche B ist so verteilt, daß die Bildentwickeleinheit D ein größeres Moment als die Reinigungseinheit C um die Mittelachse der beiden zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR erzeugt.
Die Prozeßkartusche B wird auf die nachfolgend beschrieben Weise in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt. Die Prozeßkartusche B wird mit einer Hand an der Vertiefung 117 und am gerippten Abschnitt 11c erfaßt und dann werden die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR der Prozeßkartusche B so weit in die entsprechende Führungsbahn 116a bzw. 116c geschoben, bis auch die Kartuschenschwenkelemente 13bL und 13bR in dieser geführt werden, so daß in Kartuscheneinsetzrichtung gesehen die Vorderseite der Prozeßkartusche B nach unten gedrückt wird. Nun wird die Prozeßkartusche B, über die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR und die Kartuschenschwenkelemente 13bL und 13bR in der Führungsbahn 16a bzw. 16c geführt, weiter geschoben, bis die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR die hinter den Führungsbahnen vorhandene Positioniervertiefung 116b bzw. 116d erreichen, durch das Eigengewicht der Prozeßkartusche B in diese Vertiefung gleiten und auf diese Weise die Prozeßkartusche exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positionieren. Da die Mittelachse der zylindrischen Führungen 13aL und 13aR mit der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 übereinstimmt, wird auch die lichtempfindliche Trommel 7 exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert. Die entgültige Positionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 in der Gerätehauptbaugruppe 14 wird aber mit dem Kuppeln beider erreicht.
In diesem Zustand ist zwischen den in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten beiden Anschlägen 125 und der entsprechenden der beiden Anschlagflächen 13j an der Prozeßkartusche ein kleiner Spalt vorhanden. Nun gibt die Bedienperson die Prozeßkartusche B frei. Dabei schwenkt die Bildentwickeleinheit D der Prozeßkartusche B nach unten und die Reinigungseinheit C zwangsläufig nach oben, bis die an der Prozeßkartusche B vorhandenen Anschlagflächen 13j den entsprechenden der beiden in der Gerätehauptbaugruppe angeord neten Anschläge 125 berührt. Jetzt ist die Prozeßkartusche B vollkommen exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert. Anschließend wird die Abdeckung 35 in Uhrzeigerrichtung um den Schwenkpunkt 35a geschwenkt und die Gerätehauptbaugruppe 14 wieder geschlossen.
Zum Entfernen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe 14 werden die beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Genauer ausgedrückt, nach dem Hochschwenken der Abdeckung 35 und somit Öffnen der Gerätehauptbaugruppe 14 wird die Prozeßkartusche B am oberen und am unteren gerippten Abschnitt 11c als Handgriff erfaßt und nach oben gezogen. Dabei drehen die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR in der jeweiligen der beiden Positioniervertiefungen 116b und 116d, so daß der Kontakt zwischen den Anschlagflächen 13j und dem jeweiligen der beiden in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Anschlägen 125 aufgehoben wird. Danach wird die Prozeßkartusche B weiter nach oben gezogen, so daß die zylindrischen Führungselemente 13aL und 13aR aus der jeweiligen Vertiefung 116b bzw. 116d und zusammen mit den Kartuschenschwenkelementen 13bL und 13bR in der jeweiligen Führungsbahn 116a bzw. 116c der beiden Führungen 116L und 116R nach oben gleiten und dabei den Schwenkwinkel beim Herausziehen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe 14 so regulieren, daß von der Prozeßkartusche B nur die beiden Führungsbahnen 116a und 116c, aber keine anderen Abschnitte der Gerätehauptbaugruppe 14 berührt werden.
Wie 12 zeigt, ist an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 ein Geradzahn-Stirnrad 7n, an deren anderer Stirnseite ein Schrägzahn-Stirnrad 16a befestigt. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 greift das Geradzahn-Stirnrad 7n in das koaxial an der Bildübertragungswalze 4 in der Gerätehauptbaugruppe angeord nete (nicht dargestellte) Zahnrad und setzt beim Übertragen der Antriebskraft die Übertragungswalze 4 in Drehung.
(Antrieb und Kupplung)
Nachfolgend wird die als Rntriebsübertragungsmechanismus zwischen der Gerätehauptbaugruppe und der Prozeßkartusche dienende Kupplung detailliert beschrieben.
14 zeigt in perspektivischer Darstellung eine aus dem Flansch 16 der lichtempfindlichen Trommel 7 ragende Welle 17, Figur 15 perspektivisch und gekürzt dargestellt die lichtempfindliche Trommel 7 mit dem an dieser befestigten Flansch 16, Figur 16 in perspektivischer Darstellung vergrößert den Bereich der in 11 dargestellten Prozeßkartusche B, welcher die Welle 17 umgibt, und 17 die Beziehung zwischen der Welle 17 (der Prozeßkartusche B) und dem stirnseitig mit einer Bohrung versehenen Antriebszapfen 18 (der Gerätehauptbaugruppe 14).
Wie die 11 und 15 bis 17 zeigen, ist die Welle 17 an einer Stirnseite der in die Prozeßkartusche B eingesetzten lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. Die Welle 17 ist Bestandteil des an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigten Flansches 16 und stirnseitig mit einem Vorsprung 17a versehen. Die Welle 17 ist in der Aufnahme 24b eine Lagers 24 drehbar gelagert. Bei diesem Beispiel sind die Welle 17 und der Vorsprung 17a integrale Bestandteile des Flansches 16. Ein Schrägzahn-Stirnrad 16a zur Übertragung der Antriebskraft auf die in der Prozeßkartusche B angeordnete Entwickelwalze 10d ist ebenfalls integraler Bestandteil des Trommelflansches 16. Der in 14 gezeigte Flansch 16 mit dem Schrägzahn-Stirnrad 16a, der welle 17, dem Vorsprung 17a und dem Befestigungszapfen 16b als integrale Bestandteile desselben ist aus einem Plastmaterial ge fertigt. Details dieses als Antriebskraftübertragungselement dienenden Flansches 16 werden später beschrieben.
Der Vorsprung 17a ist ein nicht verdralltes Prisma und hat einen Querschnitt in Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks, während die Vertiefung 18a als Aufnahme für den Vorsprung 17a ebenfalls einen Querschnitt in Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks hat, aber verdrallt ist. Die Vertiefung 18a gehört zu dem in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten großen Zahnrad 34 und rotiert somit zusammen mit diesem. Wenn die Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzt wird, gleitet der Vorsprung 17a in die Vertiefung 18a. Zur Übertragung der Antriebskraft von der Vertiefung 18a auf den Vorsprung 17a kommen die Kanten des dreieckigen Prismas mit den Kanten 18a1 der dreiekkigen Vertiefung 18a an deren Vorderseite in Berührung, so daß beide im wesentlichen axial zueinander ausgerichtet werden (25, 28). Wie bereits beschrieben, ist an der Führung 116 der Gerätehauptbaugruppe 14 eine Blattfeder 41 angeordnet, welche die Prozeßkartusche B in Achsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 zur Antriebsseite hin drückt. Da der Vorsprung 17a integraler Bestandteil der lichtempfindlichen Trommel 7 ist, wird diese sowohl axial als auch radial stabil und exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert. Die Blattfeder 41 ist nicht unbedingt erforderlich.
Theoretisch wird die Querschnittslage eines dreidimensionalen Elements in einer rechtwinklig zu dessen Achse verlaufenden Ebene durch drei Berührungspunkte bestimmt. Wenn in dieser Ebene die Punkte 17a1 des Vorsprungs 17a die Spitzen eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks sind und die Vertiefung 18a einen Querschnitt in Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks hat, werden unter den gleichen Bedingungen diese Punkte 17a1 des Vorsprungs 17a mit den Kanten 18a1 der dreieckigen Vertiefung 18a an deren offenen Seite in Berührung gebacht. Dadurch werden die Änderung der Berührungspunkte und eine Rotationsgleichmäßigkeit dieses Kuppelmechanismus durch die beim Schwenken der Prozeßkartusche B auftretende Laständerung minimiert, so daß eine Verbesserung der Rotationsgenauigkeit der lichtempfindlichen Trommel 7 zu verzeichnen ist.
28 zeigt den Kuppelzustand zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a. Wie aus 28 zu erkennen ist, wird bei der Antriebskraftübertragung von der Vertiefung 18a auf den Vorsprung 17a der Punkt 17a3 an der Basis (näher an der Welle 17 als am freien Ende 17a2) des Vorsprungs 17a mit der Kante 18a4 an der offenen Seite 18a3 der Vertiefung 18a in Berührung gebracht. Das heißt, der Vorsprung 17a berührt nicht die geneigte Fläche 18a1 der Vertiefung 18a. Wenn die Vertiefung (Bohrung) 18a rotiert, kommt es zu dieser Berührung zwischen der Basis 17a3 des dreieckigen Prismas 17a und der Kante 18a4 an der offenen Seite 18a3 der Bohrung 18a, so daß die Lage des Prismas 17a in der Bohrung 18a fixiert wird. Da die Festigkeit des Prismas an dessen Basis größer ist als an den übrigen Stellen, wird das dreieckige Prisma (der dreieckige Vorsprung) nicht verformt. Dagegen werden (wird) die Kante des dreieckigen Prismas und/oder die Bohrungskante an der offenen Seite verformt, so daß die Prismenkante in die Bohrungsfläche eindringt und dadurch eine festere Verbindung zwischen beiden entsteht. Wenn die Kuppelelemente aus Plastmaterial gefertigt sind, treten diese vorteilhaften Effekte noch mehr in Erscheinung.
Da die Welle 17 mit dem daran angeordneten Vorsprung 17a integraler Bestandteil des Trommelflansches 16 ist, ergibt sich beim Befestigen des Flansches 16 an der lichtempfindlichen Trommel 7 eine Koaxialität zwischen beiden. Wie bereits erwähnt, weist der Flansch 16 einen Befestigungszapfen 16b auf, welcher die Innenfläche des Trommelzylinders 7a berührt. Das Befestigen des Flansches 16 an der lichtempfindlichen Trommel 7 kann durch Bördeln oder Kleben erfolgen. Der Außenumfang des Trommelzylinders 7a ist mit einer lichtempfindlichen Schicht 7b versehen (11 und 15).
An der anderen Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 ist ein Flansch 25 befestigt. Ein Geradzahn-Stirnrad 25b ist integraler Bestandteil des Flansches 25. Der Flansch 25 ist auf dem Trommellagerzapfen 7d als integraler Bestandteil eines am Reinigungsrahmen 12c befestigten Flansches 29 drehbar gelagert.
Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Grätehauptbaugruppe 14 gleitet die zum Trommellagerzapfen 7d koaxial verlaufende zylindrische Führung 9aL in die an der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandene U-förmige Nut 116b (9), wodurch die Prozeßkartusche B exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert wird, während gleichzeitig das Geradzahn-Stirnrad 25b als integraler Bestandteil des Flansches 25 mit einem an der Übertragungswalze 4 befestigten (nicht dargestellten) Zahnrad in Eingriff kommt, um die Antriebskraft auf diese Walze zu übertragen.
Konzentrisch um den Vorsprung 17a an der Welle 17 der Prozeßkartusche B ist ein an der Außenwand des Reinigungsrahmen 12c befestigtes hohles, zylindrisches Element 24a angeordnet (4, 11 und 16). Beim Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe schützt dieses Element 24a den Vorsprung und verhindert somit eine Beschädigung oder Verformung desselben, denn ein beschädigter Vorsprung 17a kann bei der Antriebskraftübertragung zu Schwingungen und zum Flattern des Systems führen.
Die Trommelflansche 16 und 25 und die Welle 17 sowie der Vorsprung 17a können aus Polyazetal, Polykarbonat, Polyamid, Polybutylenterphthalat oder einem anderen Kunststoff gefertigt werden. Spezialisten auf diesem Gebiet könnten weitere geeignete Werkstoffe dafür finden.
Das zylindrische Element 24a dient beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe auch als zylindrische Führung 9aR. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe berührt das Element 24a die seitliche Führung 116c, wodurch das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe erleichtert wird. Bei vollständig eingesetzter Prozeßkartusche ruht das Element 24a in der an der Führung 116c vorhandenen U-förmigen Nut 116d. Wenn zu Beginn des Bilderzeugungsvorgangs die Welle 17 und der Antriebszapfen 18 durch die Antriebskraftübertragung axial zueinander ausgerichtet werden, wird das Element 24a etwas (ca. 0,3–1,0 mm) aus der Nut 116d gehoben, wobei der Spalt zwischen dem Element 24a und der Führung 116c (U-förmigen Nut 116d) kleiner ist als der radiale Spalt zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a. Dadurch wird beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe das Einführen des Vorsprungs 17a in die Vertiefung 18a erleichtert. Die Vertiefung 18a befindet sich am hinteren Ende der Nut 116d. Bei dieser Ausführungsform ist die Konfiguration des Elements 24a jedoch nicht auf die Zylinderform beschränkt, sondern kann auch nur teilweise zylindrisch sein, sofern diese in der Führung 116c geführt und von der Nut 116d gestützt wird. Bei dieser Ausführungsform ist das zylindrische Element 24a integraler Bestandteil des Lagers 24, welches an den Reinigungsrahmen 12c (13) ( 11) angeschraubt wird (nicht dargestellt) und in welchem die Welle 17 drehbar gelagert ist. Das Lager 24 und das zylindrische Element 24a können auch separate Bauteile sein.
Bei dieser Ausführungsform ist der Trommelflansch 25 auf dem am Reinigungsrahmen 12c (13) angeordneten Trommelzapfen 7d (7a) (11) und die Welle 17 in dem am Reinigungsrahmen 12c (13) befestigten Lager 24 drehbar gelagert, so daß die lichtempfindliche Trommel 7 auf diese Weise drehbar im Reinigungsrahmen 12c (13) der Prozeßkartusche B gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform ist die lichtempfindliche Trommel 7 so gelagert, daß diese sich im Reinigungsrahmen 12c (13) axial bewegen kann. Diese Konstruktion wurde aufgrund der Fertigungstoleranzen gewählt. Die lichtempfindliche Trommel 7 kann aber auch axial fixiert werden, wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist.
Die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes ist mit einer Kuppelvorrichtung ausgerüstet. Zu dieser Kuppelvorrichtung gehört ein zylindrischer Antriebszapfen 18, welcher mit dem Kuppelelement einer eingesetzten Prozeßkartusche gekuppelt wird, wobei während der Rotation die Achse des Kuppelelements zur Achse des Antriebszapfens ausgerichtet wird. Wie die 11 und 18 zeigen, ist der Antriebszapfen 18 integraler Bestandteil eines großen Zahnrades 34 als Element zur Übertragung der Antriebskraft von einem Motor 30 auf die photoempfindliche Trommel 7 und ragt als Vorsprung zentrisch aus diesem. Bei dieser Ausführungsform ist das große Zahnrad 34 mit dem aus diesem ragenden Antriebszapfen 18 ein Gußteil.
Das in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnete große Zahnrad 34 ist ein Schrägahn-Stirnrad. Beim Übertragen der Antriebskraft von dem auf der Motorwelle befestigten kleinen Zahnrad 20 auf das große Zahnrad 34 (11 und 18) wird durch die Schrägverzahnung eine Schubkraft erzeugt, welche den Antriebszapfen 18 in Richtung Welle 17 drückt. Dadurch wird bei der Bilderzeugung der Kuppelzustand zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a stabil gehalten. Die Ver tiefung 18a ist an der Stirnseite des Antriebszapfens 18 zentrisch zur Drehachse vorhanden.
Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebskraft von dem auf der Motorwelle 30a befestigten kleinen Zahnrad 20 direkt auf das große Zahnrad 34 übertragen, kann aber auch durch eine Rädergruppe zur Drehzahlreduzierung, durch paarige Reibwalzen, durch Riemenscheiben über einen Taktgeberriemen oder auf andere Weise übertragen werden.
(Beziehung zwischen dem Bewegen der Abdeckung und dem Kuppelvorgang)
Nachfolgend wird in Verbindung mit den 21 bis 23 das Kuppeln der Vertiefung 18a mit dem Vorsprung 17a beschrieben.
Wie 23 zeigt, ist das große Zahnrad 43 zwischen einer Platte 67 und einer Platte 66 in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnet und über den beidseitig koaxial aus diesem ragende Antriebszapfen 18 in diesen beiden Platten 66 und 67 gelagert. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Platte 66 sind eine Außenknagge 63 und eine Innenknagge 64 eng nebeneinander liegend angeordnet. Die Innenknagge 64 ist an der Platte 66, die Außenknagge 63 auf dem Antriebszapfen 18 befestigt. Die Seitenfläche der Außenknagge 63 und die der Innenknagge 64, welche sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Achsrichtung und koaxial zum Antriebszapfen 18 erstrekken, sind schraubenförmig ausgeführt. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Platte 67 ist eine auf dem Antriebszapfen 18 sitzende Druckfeder 68 angeordnet.
Wie 21 zeigt, erstreckt sich von der Peripherie der Außenknagge 63 aus ein Arm 63a radial nach außen und an dessen Ende ist mit einem Bolzen 65b ein Ende eines Verbindungshebels 65 befestigt. Das andere Ende des Verbindungshe bels 65 ist mit einem Bolzen 65a an der Abdeckung 35 befestigt.
22 zeigt den in 21 dargestellten Mechanismus von rechts gesehen. Wenn die Abdeckung 35 sich in der Schließstellung befindet, nehmen das Verbindungselement 65, die Außenknagge 63 und andere Elemente die in 22 gezeigte Stellung ein, in welcher der Vorsprung 17a in die Vertiefung 18a greift, so daß vom großen Zahnrad 43 die Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen werden kann. Beim Hochklappen der Abdeckung 35 wird der Bolzen 65a um den Schwenkpunkt 35a nach oben gedreht, dabei das Verbindungselement 65 zusammen mit dem Arm 63a nach oben gezogen und die Außenknagge 63 gedreht, so daß zwischen der Außenknagge 63 und der Innenknagge 64 eine Gleitbewegung entsteht, dabei das große Zahnrad 43 gegen die Kraft der Druckfeder 68 von der lichtempfindlichen Trommel 7 weggedrückt, die Vertiefung 18a vom Vorsprung 17a abgestreift und somit der Kuppelzustand aufgehoben wird (23), damit die Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe 14 entfernt werden kann.
Wenn zum Schließen der Gerätehauptbaugruppe 14 die Abdeckung 35 nach unten geschwenkt wird, schwenkt der das Verbindungselement 65 mit der Abdeckung 35 verbindende Bolzen 65a um den Schwenkpunkt 35a nach unten und drückt dabei das Verbindungselement 65 und somit den Arm 63a ebenfalls nach unten, wodurch die Außenknagge 63 diesmal in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Dadurch wird das große Zahnrad 43 durch die Druckfeder 68 nach links in die in 22 gezeigte Stellung geschoben und die Kuppelverbindunq wischen der Vertiefung 18a und dem Vorsprung 17a wieder hergestellt. Mit anderen Worten, beim Anheben der Abdeckung 35 werden die Bedingungen für das Entfernen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe 14 geschaffen, während beim Herunterschwenken der Abdeckung zum Schließen der Gerätehauptbau gruppe die Bedingungen für die Antriebskraftübertragung geschaffen werden. Wenn beim Herunterschwenken der Abdeckung 35 das große Zahnrad 43 aus der in 23 gezeigten Stellung nach links geschoben wird, kann der Fall eintreten, daß die Stirnseite des Antriebszapfens 18 gegen die Stirnseite des Vorsprungs 17a stößt und dadurch das Kuppeln beider miteinander nicht erfolgt. Bei Inbetriebnahme des Bilderzeugungsgerätes A wird der Kuppelzustand aber sofort hergestellt. Dieser Vorgang wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe 14 die Abdeckung 35 nach oben geschwenkt, dabei die Hauptbaugruppe geöffnet und der Antriebszapfen 18 in Pfeilrichtung j nach rechts geschoben, um die Antriebsverbindung zwischen der Gerätehauptbaugruppe 14 (Antriebszapfen 18 und der Prozeßkartusche B (Vorsprung 17a) zu trennen und den Trennzustand beizubehalten. In diesem Zustand kann die Prozeßkartusche B problemlos in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzt und aus dieser entfernt werden. Bei dieser Ausführungsform wird das große Zahnrad 43 und damit der Antriebszapfen 18 von der Druckfeder 68 in Richtung Prozeßkartusche B gedrückt. Wie bereits erwähnt, kann der Fall eintreten, daß die Stirnseite des Antriebszapfens 18 gegen die Stirnseite des Vorsprungs 17a stößt und dadurch das Kuppeln beider nicht erfolgt. Sobald aber der Motor 60 zugeschaltet wird, beginnt der Antriebszapfen 18 sich zu drehen, wodurch die in diesem vorhandene Vertiefung 18a sofort über den Vorsprung 17a gleitet und beide miteinander gekuppelt werden.
(Antriebskraftübertragungswelle und Antriebszapfen)
Nachfolgend werden die Funktion des Vorsprungs 17a und der Vertiefung 18a des Kuppelmechanismus beschrieben.
Wie bereits erwähnt, ist der in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnete Antriebszapfen 18 so gelagert, daß dieser nur axial, aber nicht radial bewegt werden kann. Das Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe erfolgt in radialer Richtung der lichtempfindlichen Trommel 7.
Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 gleitet das koaxial zum Stützzapfen 7d (7a) für den Trommelflansch 25 angeordnete zylindrische Führungselement 9aL (13aL) in die U-förmige Nut 11b (9) der in der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandenen Aufnahme und wird von dieser spielfrei aufgenommen und gleichzeitig greift das Geradzahn-Stirnrad 25b als integraler Bestandteil des Flansche 25 in das an der Übertragungswalze 4 angeordnete Zahnrad (nicht dargestellt), damit die Übertragungswalze in Drehung gesetzt werden kann. Das an der Antriebsseite der Prozeßkartusche B an deren Reinigungsrahmen 13 vorhandene Element 24a gleitet in die Gerätehauptbaugruppe 14 in die Uförmige Nut 116d.
Beim Herunterschwenken der Abdeckung 35 zum Schließen der Gerätehauptbaugruppe 14 wird der Antriebszapfen 18 in Achsrichtung gegen die Welle 17 gedrückt, und wenn Phasenübereinstimmung zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a besteht, gleitet die Vertiefung 18a über den Vorsprung 17a. Wenn keine Phasenübereinstimmung zwischen beiden zu verzeichnen ist, drückt die Druckfeder 68 die Stirnfläche des Antriebszapfens 18 gegen die Stirnfläche 17a2 des Vorsprungs 17a.
Das Kuppeln erfolgt auf die nachfolgend beschriebene Weise.
Sobald der Motor 30 zu drehen beginnt und Phasenübereinstimmung zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a zu verzeichnen ist (bei dieser Ausführungsform bei jeweils 120° Drehwinkel), wird der von der Druckfeder 68 belastete Antriebszapfen 18 axial weiter geschoben, dadurch der Kuppelzustand hergestellt und die Antriebskraft von der Gerätehauptbaugruppe 14 auf die Prozeßkartusche B übertragen.
Wie 24(a) zeigt, ist der Querschnitt (im wesentlichen in Form eines gleichseitigen Dreiecks) der Vertiefung 18a größer als der des Vorsprungs 17a, so daß die Vertiefung 18a glatt über den Vorsprung 17a gleitet. Demzufolge muß im Ruhezustand die Positioniergenauigkeit zwischen beiden nicht exakt, sondern kann grob sein.
Bei dieser Ausführungsform ist das zylindrische Element 24a länger als der Vorsprung 17a (11). Beim Kuppeln des Vorsprungs 17a mit der Vertiefung 18a gleitet der Antriebszapfen 18 in das zylindrische Element 24a und wird von diesem geführt.
Wenn das Kuppeln der Vertiefung 18a mit dem Vorsprung 17a erfolgt ist und zur Bilderzeugung der Antriebszapfen 18 in Drehung gesetzt wird, legt die Kante 18a1 an der offenen Seite der Vertiefung 18a sich gegen die Kante 17a1 des Vorsprungs 17a und überträgt auf diese Weise die Antriebskraft. Zu Beginn der Antriebskraftübertragung ist eine Relativbewegung zwischen der Kante 17a1 und der Kante 18a1 zu verzeichnen, bis der Übergang von dem in 24a dargestellten Zustand in den in 24b dargestellten Zustand abgeschlossen ist. Da zwischen jeder Kante 17a1 des im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks und der jeweiligen Kante 18a1 der Kontakt hergestellt wird, kommt es zur Achsübereinstimmung zwischen dem Antriebszapfen 18 und der Welle 17. Genauer ausgedrückt, wenn die Vertiefung 18a über den Vorsprung 17a gleitet, stimmt der Mittelpunkt X2 der Vertiefung 18a mit dem Mittelpunkt X1 des Vorsprungs 17a nicht überein ( 24a). Sobald aber der Antriebszapfen 18 zu drehen beginnt, kommt die Innenfläche der Vertiefung 18a mit den drei Kanten 17a1 des Vorsprungs 17a in Berührung, wodurch die Mittelpunkte X1 und X2 in Obereinstimmung gebracht werden, wie 24b zeigt.
Mit anderen Worten, bei einer solchen Konstruktion erfolgt automatisches Ausrichten des Welle 17 zum Antriebszapfen 18, sobald der Motor 30 zu drehen beginnt. Beim Übertragen der Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 7 wirkt ein Moment auf die Prozeßkartusche B. Durch dieses Moment wird die an der Oberseite des Reinigungsrahmens 12c (13) der Prozeßkartusche B vorhandene Anschlagfläche 13j (4 und 7) gegen den in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Anschlag 125 (9 und 10) gedrückt und dadurch die Prozeßkartusche B exakt in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert.
Wenn keine Antriebskraftübertragung (Bilderzeugung) durchgeführt wird, entsteht in radialer Richtung ein Spalt zwischen dem Bilderzeugungsgerät und der Vertiefung 18a, welcher das Trennen der Verbindung zwischen dem Antriebszapfen und der Welle und somit das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe 14 erleichtert. Während der Antriebskraftübertragung ist kein Spiel zwischen der Vertiefung und dem Vorsprung zu verzeichnen, wodurch das Entstehen von Schwingungen verhindert werden können.
Bei dieser Ausführungsform ist die Querschnittsform des Vorsprungs und der Vertiefung im wesentlichen ein gleichseitiges Dreieck, doch die gleichen Effekte können mit einem Querschnitt in Form eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons erreicht werden, wenn die Berührungspunkte des Vorsprungs der Konfiguration der Vertiefung entsprechen. Obwohl ein Querschnitt in Form eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons bevorzugt wird, da bei diesem äußerst präzises Positionieren möglich ist, stellt ein solcher keine Beschränkung dar, denn es kann auch jede andere Polygonform gewählt werden, sofern diese axiales Ausrichten durch eine Axialkraft bewirkt.
Da der Vorsprung eine geringere Festigkeit hat als die Vertiefung und somit leicht beschädigt werden kann, ist bei dieser Ausführungsform der Vorsprung an der austauschbaren Prozeßkartusche B und die Vertiefung an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes vorhanden, da für das Gerät eine längere Lebensdauer als für die Prozeßkartusche erwartet wird.
Bei Verwendung einer Prozeßkartusche B kann diese Ausführungsform wie folgt zusammengefaßt werden. Die Prozeßkartusche B kann austauschbar in die Hauptbaugruppe 14 eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes A zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium 2 eingesetzt werden, wobei das Gerät einen Motor 30, ein großes Zahnrad 34 zur Aufnahme der Antriebskraft vom Motor 30 und eine zentrisch am großen Zahnrad 34 vorhandene Vertiefung 18a in Form einer prismatischen Bohrung aufweist. Zur Prozeßkartusche B gehören eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7, eine auf die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7 wirkende Arbeitseinheit (Ladewalze 8, Entwickelwalze 10d, Reinigungslamelle 11a) und ein Vorsprung 17a, welcher in die Vertiefung 18a greifen und deren Innenfläche berühren kann, wobei, wenn eine Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 des Gerätes eingesetzt und diese durch den Vorsprung 17a und die Vertiefung 18a an das große Zahnrad 34 gekuppelt ist, die Drehantriebskraft vom großen Zahnrad 34 auf die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7 übertragen wird und dabei die Welle 17 und der An triebszapfen 18 im wesentlichen axial zueinander ausgerichtet sind.
Der Vorsprung 17a erstreckt sich von der Mitte der Welle 17 in Längsrichtung der photoempfindlichen Trommel 7 nach außen. Die Welle 17 der photoempfindlichen Trommel 7 ist im Reinigungsrahmen 12c (13) drehbar gelagert. Die Welle 7 erstreckt sich zentrisch aus einer Stirnseite des Schrägzahn-Stirnrades 16a, der Zapfen 16b, welcher in die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt und an dieser befestigt wird, erstreckt sich zentrisch aus der anderen Stirnseite des Schrägzahn-Stirnrades. Das Schrägzahn-Stirnrad 16a mit der Welle 17, mit dem an dieser vorhandenen Vorsprung 17a und dem Zapfen 16b sind einstückig aus Kunststoff gefertigt.
An der Prozeßkartusche B ist ein den Vorsprung 17a umgebendes zylindrisches Element 24a oder ein diesen Vorsprung teilweise umgebendes Element angeordnet. Dieses zylindrische Element 24a dient beim Kuppeln des Vorsprungs 17a mit der Vertiefung 18a als zylindrische Führung 13aR.
Nachfolgend werden weitere Details dieser Ausführungsform beschrieben. Der Modul des großen Zahnrades 34 ist 0,4– 0,7. Der Fußdurchmesser des großen Zahnrades beträgt etwa 30 mm–150 mm und dessen Zähnezahl etwa 40–400. Die Auswahl der Werte ist abhängig von dem in der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandenen Platz und der gewünschten Bildqualität. Die genannten Werte stellen jedoch keine Beschränkung dar. Bei dieser Ausführungsform wurden für das große Zahnrad 34 der Modul 0,5, der Fußkreisdurchmesser von etwa 100 und die Zähnezahl 200 gewählt.
Das Positionieren der Prozeßkartusche 8 in der Gerätehauptbaugruppe 14 während der Bilderzeugung (Antriebskraftübertragung) wird wie folgt zusammengefaßt.
Die Prozeßkartusche B wird in Längsrichtung in die in der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandene Kartuschenführung eingesetzt. Im rechten Winkel zur Einsetzrichtung gleitet das zylindrische Führungselement 13aL fast spielfrei in die Uförmige Nut 11b, wodurch die Prozeßkartusche B exakt positioniert wird. Das auf der anderen Seite der Prozeßkartusche B vorhandene zylindrische Element 24a gleitet in die Uförmige Nut 116d. Während der Bilderzeugung (Antriebskraftübertragung) ist die Prozeßkartusche B so positioniert, daß der Vorsprung 17a und die Vertiefung 18a axial zueinander ausgerichtet sind. Dabei wird das zylindrische Element 24a etwas aus der Nut 116d angehoben. Beim Schließen der Gerätehauptbaugruppe 14 durch Herunterschwenken der Abdeckung 35 wird der Antriebszapfen 18 in Richtung Welle 17 geschoben. Wenn der Motor 30 zu drehen beginnt, gleitet die Vertiefung 18a über den Vorsprung 17a und beide werden axial zueinander ausgerichtet und die Prozeßkartusche B wird axial durch die U-förmige Nut 116d und die Vertiefung 18a positioniert. Unter Beachtung der Fertigungstoleranzen kann die lichtempfindliche Trommel 7 in Längsrichtung bewegt werden (um etwa 0,1–1,0 mm). Wenn die lichtempfindliche Trommel 7 in Längsrichtung bewegt werden kann, wird deren axiale Lage im Reinigungsrahmen 12c (13) durch diese Bewegung bestimmt. Die Prozeßkartusche B hat zwischen den Seitenplatten (Führungsabschnitte 116a und 116c) der Gerätehauptbaugruppe 14 ein Spiel von etwa 0,1–3 mm und wird in radialer Richtung zur lichtempfindlichen Trommel 7 bewegt.
Während der Bilderzeugung wirkt in Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 ein Moment auf die Prozeßkartusche B, welches diese schwenkt, bis die Anschlagfläche 13j den in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Anschlag 125 berührt.
Somit wird während der Bilderzeugung die Prozeßkartusche B sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung exakt in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes positioniert.
(Positionieren der Prozeßkartusche in Längsrichtung) Nachfolgend wird in Verbindung mit den 7, 9, 30 und 31 eine Konstruktion beschrieben, welche das exakte Positionieren der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 in Längsrichtung gewährleistet.
Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 in der in 30 mit dem Pfeil gekennzeichneten Richtung wird die Blattfeder 41 aus der durch die gestrichelte Linie gekennzeichneten Stellung in die durch die durchgehende Linie gekennzeichnete Stellung gedrückt.
Die Blattfeder 41 ist im vorderen Abschnitt der U-förmigen Nut 116b angeordnet und drückt zum Beispiel gegen den Flansch 29 (11) des Reinigungsrahmens 12c (13) (kann Trommelrahmen genannt werden, weil zu diesem mindestens die lichtempfindliche Trommel 7 gehört) der Prozeßkartusche B. Ein Ende der Blattfeder 41 ist mit kleinen Schrauben 41a so an der Seitenfläche 116e der Führungsbahn 116a befestigt, daß der L-förmige Abschnitt der Feder die Federwirkung erzeugt.
Die Feder 41 ist entsprechend ausgelegt, um die in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzte Prozeßkartusche B in Längsrichtung zu bewegen und das Ausrichten (Zentrieren) der Kupplungswelle zu ermöglichen. Das Positionieren der Prozeßkartusche B in Längsrichtung in der Gerätehauptbaugruppe 14 erfolgt auf die Weise, daß die gegen die Seitenplatte des Reinigungsrahmens 12c (13) drückende Blattfeder 41 entweder den Kragen 24a des Lagers 24 für die Welle 17 gegen den ent sprechenden Abschnitt der Gerätehauptbaugruppe 14 oder die Seitenplatte, z. B. den am Reinigungsrahmen 12c (13) befestigten Montageflansch 13aR1, gegen die Führung 116 auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptbaugruppe 14 preßt. Alternativ dazu kann die Stirnfläche 17a2 des Vorsprungs 17a gegen den Boden 18a2 der Vertiefung 18a oder die Stirnfläche 16c des Trommelflanschs gegen den Eingangsabschnitt der Vertiefung 18a gedrückt werden. Da die Blattfeder 41 nicht zentrisch gegen die Prozeßkartusche B drückt, sollte die Seitenplatte des Reinigungsrahmens 12c (13) an der gegenüberliegenden Seite die Führung an der Stelle berühren, durch welche parallel zur lichtempfindlichen Trommel zum Berührungspunkt zwischen der Blattfeder 41 und der Seitenplatte des Reinigungsrahmens 12c (13) eine Linie gezogen wird. Dadurch ergibt sich eine große Berührungsfläche zwischen der Führung 15 und der Seitenplatte des Reinigungsrahmens.
Nachfolgend wird beschrieben, auf welche Weise beim Herunterschwenken der Abdeckung 35 zum Schließen der Gerätehauptbaugruppe 14 nach dem Einsetzen der Prozeßkartusche B das Kuppelelement der Prozeßkartusche und das der Gerätehauptbaugruppe miteinander in Eingriff gebracht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform drückt die Blattfeder 41 gegen den Reinigungsrahmen 12c (13) als Aufnahmerahmen für die lichtempfindliche Trommel 7. Da keine weiteren Elemente zum Positionieren verwendet werden, wird die Zusammenbaugenauigkeit des Rahmens oder anderer Einheiten nicht beeinflußt. Die Blattfeder drückt neben der zylindrischen Führung 13aL gegen die Seitenplatte des Reinigungsrahmens 12c (13) der Prozeßkartusche B. Während die zylindrische Führung 13aL in der U-förmigen Nut 116b ruht, wird das an der Antriebsseite vorhandene Lager 24 aus der U-förmigen Nut 116d gehoben und auf diese Weise die Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgerichtet. Da die Blattfeder 41 und die zylindrische Füh rung 13aL sich dicht nebeneinander befinden, wird durch diese der Kuppelausrichtvorgang zwischen der Prozeßkartusche B und der Gerätehauptbaugruppe 14 kaum beeinflußt.
Die 7 und 31 zeigen ein Beispiel, bei welchem die Feder 41 nicht in der Gerätehauptbaugruppe, sondern an der Prozeßkartusche B angeordnet ist.
Bei dieser Ausführungsform ist die Blattfeder 41 an der freilaufseitigen Stirnfläche des Reinigungsrahmens 12c befestigt. Bei eingesetzter Prozeßkartusche B befindet die Blattfeder 41 sich im wesentlichen oberhalb der Führung 13aL. Diese Blattfeder 41 drückt die Prozeßkartusche B in die Richtung, in welcher das Kuppeln des Vorsprungs 17a mit der Vertiefung 18a erfolgt. Die Blattfeder 41 ist mit kleinen Schrauben 41a an der Seitenplatte des Reinigungsrahmens 12c zum Beispiel am Flansch 29 befestigt. Die Blattfeder 41 erstreckt sich ab der Befestigungsstelle L-förmig nach außen und wird von der Seitenfläche 116e der Führungsbahn 116a elastisch verformt.
Durch die elastische Verformung der Blattfeder 41 wird die in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzte Prozeßkartusche B in Achsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 zur Antriebsseite der Gerätehauptbaugruppe gedrückt. Dadurch wird die Prozeßkartusche B in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 stabil und exakt positioniert.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Blattfeder 41 an der Freilaufseite angeordnet, so daß diese die Prozeßkartusche B in Richtung Antriebsseite drückt. Diese Anordnung stellt jedoch keine Beschränkung dar. Die Blattfeder 41 kann auch an der Antriebsseite angeordnet werden, so daß diese die Prozeßkartusche B von der Antriebsseite weg drückt. In diesem Fall kann der Reinigungsrahmen 12c der Prozeßkartu sche B oder die Stirnfläche des zylindrischen Führungselements 13aL gegen einen Abschnitt der in der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandenen Führung 116 gedrückt werden.
Die bei der vorherigen Ausführungsform verwendete Blattfeder stellt ebenfalls keine Beschränkung dar.
Bei dieser Ausführungsform ist das Federelement an einer Stirnseite der Prozeßkartusche B angeordnet und dieses Federelement drückt die Prozeßkartusche B gegen die Wand der Führung 116c und positioniert diese in Längsrichtung sicher in der Gerätehauptbaugruppe. Dadurch wird auch die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7 in Längsrichtung in der Prozeßkartusche B exakt positioniert. Da die Antriebskraftübertragungswelle automatisch ausgerichtet wird, gilt das auch für das elektrophotographische, lichtempfindliche Element.
Das Positionieren der Prozeßkartusche B in Längsrichtung erfolgt unabhängig von der Längsposition des Federelements.
Wenn als Federelement eine Blattfeder verwendet wird, kann diese kurz ausgeführt werden, so daß Platzeinsparung möglich ist.
Durch Anordnen des Federelements in dem die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel tragenden Trommelrahmen wird die Montagegenauigkeit der Prozeßkartusche nicht beeinflußt.
Diese vorteilhaften Effekte können bei einem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät erzielt werden, bei welchem das Federelement zum Verschieben der Prozeßkartusche an einer Seitenwandfläche der Prozeßkartuschenaufnahme angeordnet ist.
Wie bereits erwähnt, kann das Federelement sowohl an der Antriebsseite als auch an der Freilaufseite in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes angeordnet werden, um das elektrophotographische, lichtempfindliche Element in Längsrichtung exakt zu positionieren.
Im Falle einer Blattfeder ist kein zusätzlicher Raum für diese erforderlich.
Weitere Ausführungsformen
Bei der Ausführungsform 1 haben der Vorsprung 17a der Welle 17 und die Vertiefung 18a des Antriebszapfens 18 die Form eines im wesentlichen gleichseitigen Prismas, doch diese Form stellt keine Beschränkung dar. Der Querschnitt der Vertiefung 18a kann zum Beispiel auch die Form eines Polygons mit einer ungeraden Anzahl an Seiten haben, während der Vorsprung 17a einen Querschnitt in Form eines verformten Kreises (z. B. ein Dreieck mit abgerundeten Kanten) mit der gleichen Anzahl gleichlanger Seiten oder Prismenkanten haben kann, wobei der Abschnitt zwischen den Kanten konkav ausgeführt ist und der Querschnitt die Form eines genuteten Kreises hat.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform kann entweder der Vorsprung 17a der Welle 17 oder die Vertiefung 18a des Antriebszapfens 18 die Form eines positiv verdrallten Prismas haben.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform ist die Welle 17 integraler Bestandteil des Trommelflanschs 16, kann aber auch ein separates Teil sein, welches am Trommelflansch 16 befestigt wird.
Nachfolgend werden Beispiele der Konfiguration des Vorsprungs 17a beschrieben.
Wie 25 zeigt, hat der aus der Stirnfläche der Welle 17 ragende Vorsprung 17a die Form einer im wesentlichen dreiekkigen Pyramide. Bei der Antriebskraftübertragung kann die Basis des Vorsprungs 17a sich gegen die Eckabschnitte am Beginn der im wesentlichen dreieckigen Vertiefung 18a legen. Der Vorsprung 17a berührt jedoch nicht die geneigten Flächen der Vertiefung 18a.
Wie 26 zeigt, hat der aus der Stirnseite der Welle 17 ragende Vorsprung 17a die Form eines im wesentlichen dreiekkigen Prismas 17a8, welches in eine dreieckige Pyramide 17a7 ausläuft. Bei dieser Konfiguration kommt das dreieckige Prisma 17a8 mit der Kante der Vertiefung 18a an der Stirnseite des Antriebszapfens 18 in Berührung. Die dreieckige Pyramide hat keinen Kontakt zu den geneigten Flächen der Vertiefung 18a.
Der in 27 dargestellte Vorsprung 17a hat die Form eines im wesentlichen dreieckigen Prismas, dessen Kanten abgerundet sind. Nachfolgend wird in Verbindung mit 28 ein weiteres Beispiel der Konfiguration des Vorsprungs 17a der Welle 17 und der Vertiefung 18a im Antriebszapfen 18 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist der Vorsprung 17a ein nicht verdralltes rechtwinkliges Prisma und die den Vorsprung 17a aufnehmenden Vertiefung 18a hat die Form eines verdrallten rechtwinkligen Prismas, doch diese Konfiguration stellt keine Beschränkung dar, denn der Querschnitt beider kann auch die Form eines anders konfigurierten Prismas haben. Bei den vorhergehenden Ausführungsformen verläuft die Verdrehrichtung der Vertiefung 18a von der Stirnseite des Antriebszapfens zum Vertiefungsboden entgegengesetzt der Zahnraddrehrichtung.
Der Drallwinkel der Vertiefung (des Vorsprungs) beträgt in Drehrichtung 1°–5° pro mm Achslänge.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Länge der Vertiefung etwa 4 mm und der Gesamtdrall etwa 30°.
Bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Vorsprung 17a nicht verdrallt. Dadurch wird bei der Übertragung der Antriebskraft vom Antriebszapfen 18 auf die Welle 17 deren Vorsprung 17a mit der Kante der Vertiefung 18a an der Stirnseite des Antriebszapfens, jedoch nicht mit der geneigten Fläche der Vertiefung 18a in Berührung gebracht. In dieser Stellung zwischen dem Vorsprung 17a und der Vertiefung 18a wird der Antriebszapfen 18 in Drehung gesetzt. Dabei kommt die Basis des Vorsprungs 17a mit der Stirnseite des Antriebszapfens 18 in Berührung und bestimmt somit dessen Lage. Da der Vorsprung 17a an der Basis eine höhere Festigkeit als an anderen Stellen hat, wird dieser nicht verformt. Der Bereich um die Spitze des Vorsprungs 17a und/oder der Bereich am Eingang der Vertiefung 18a werden dagegen leicht verformt, wodurch die Kanten des Vorsprungs 17a in die Innenfläche der Vertiefung 18a eindringen. Dadurch wird eine bessere Kuppelverbindung zwischen der Vertiefung und dem Vorsprung erreicht. Dieser Vorteil tritt noch deutlicher in Erscheinung, wenn sowohl der Antriebszapfen 18 als auch die Welle 17 mit dem daran vorhandenen Vorsprung 17a aus einem Plastmaterial gefertigt sind.
Wie aus dieser Beschreibung zu erkennen ist, kann der Vorsprung auch an der Gerätehauptbaugruppe angeordnet und die Vertiefung an der Prozeßkartusche vorgesehen werden.
Wie bereits beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Antriebskraft stabil übertragen werden.
Bei dieser Ausführungsform wurde die Prozeßkartusche zur Erzeugung eines monochromatischen Bildes verwendet, doch gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Prozeßkartusche verwendet werden, welche mehrere Entwickelvorrichtungen zur Erzeugung mehrfarbiger Bilder (z.B. zweifarbige und dreifarbige Bilder oder Vollfarbenbilder) aufweist.
Das elektrophotographische, lichtempfindliche Element ist nicht auf die Lichtempfindliche Trommel 7 beschränkt, sondern kann auch anders konfiguriert sein. Als lichtempfindliches Material kann amorphes Silizium, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, ein organisches lichtempfindliches Material oder ein ähnliches Material verwendet werden. Als Basiselement, auf welches das lichtempfindliche Material in Form einer Schicht aufgetragen wird, kann ein aus Aluminium oder einem ähnlichen Material gefertigter Zylinder verwendet werden.
Als Bilderzeugungsverfahren kann z.B. das Zweikomponenten-Magnetbürsten-Entwickelverfahren, das Kaskadenentwickelverfahren, das Berührungsentwickelverfahren, das Trübungsverfahren oder ein ähnliches Verfahren angewendet werden.
Bei dieser Ausführungsform wurde das Berührungsladeverfahren angewendet, doch es kann auch ein anderes Ladeverfahren angewendet werden, zum Beispiel jenes, bei welchem eine auf drei Seiten von einem Schirm aus Aluminium oder einem anderen Material umgebene Wolframelektrode beim Anlegen einer hohen Spannung an diese positive oder negative Ionen erzeugt und auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel überträgt, um diese gleichmäßig zu laden.
Als Ladeelement kann die genannte Ladewalze, aber auch eine Lamelle (Ladelamelle), ein Kissen, ein Klotz, ein Stab, ein Draht oder ein ähnlich geformtes Element verwendet werden.
Zum Reinigen der lichtempfindlichen Trommel von anhaftendem Toner kann eine Lamelle, eine Fellbürste, eine Magnetbürste oder ein ähnliches Bauteil als Bestandteil der Reinigungsvorrichtung verwendet werden.
Wie bereits beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes sicher auf die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel übertragen werden.
Wie bereits beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzte Prozeßkartusche in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel stabil und exakt in dieser positioniert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf darin offenbarte Konstruktionen beschrieben wurde, ist diese nicht auf die dargelegten Details beschränkt, da mögliche Modifikationen und Änderungen zum Geltungsbereich der beiliegenden Ansprüche gehörend anzusehen sind.

Claims

Arbeitseinheit, die an einer Hauptbaugruppe (14) eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden kann, wobei die Hauptbaugruppe (14) einen Motor (30) aufweist, ein drehbares Antriebselement (34) zum Aufnehmen einer Antriebskraft von dem Motor und ein Dralloch (18a), welches im wesentlichen koaxial mit dem drehbaren Antriebselement (34) ist, wobei die Arbeitseinheit aufweist: – eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), – eine Prozeßvorrichtung (8, 9c, 10a), die auf die lichtempfindliche Trommel (7) einwirken kann, – einen unverdrallten Vorsprung (17a), der mit dem Loch (18a) in Eingriff bringbar ist, wobei der Vorsprung (17a) an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist und einen unrunden Querschnitt aufweist, wobei dann, wenn sich das drehbare Antriebselement (34) mit dem Loch (18a) und dem damit in Eingriff befindlichen Vorsprung (17a) dreht, die Drehantriebskraft von dem Antriebselement (34) durch Eingriff zwischen dem Loch (18a) und dem Vorsprung (17a) auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird, und – ein elastisches Element (41) zum Drängen der Arbeitseinheit in einer Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel (7), wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe (14) angeordnet ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprung (17a) im wesentlichen ein Dreieckprisma ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprung (17a) im wesentlichen ein Dreieckprisma ist, dessen Ecken (17a1) abgeschrägt sind.
Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen Trommelflansch (16) an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel aufweist, wobei der Trommelflansch (16) eine Welle (17) zum drehbaren Lagern der lichtempfindlichen Trommel (7) in einem Kassettengehäuse (12c) aufweist, wobei der Trommelflansch (16) mit dem Vorsprung (17a) einstückig formgebend erzeugt ist.
Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Kassettengehäuse mit einer runden Außenwand (24a) aufweist, die teilweise oder vollständig einen Umfang des Vorsprungs (17a) umschließt, wobei dann, wenn die Arbeitseinheit an der Hauptbaugruppe (14) angeordnet wird, die Außenwand (24a) mit einer Vertiefung (116d) in der Hauptbaugruppe (14) in Eingriff gelangt.
Arbeitseinheit, die an einer Hauptbaugruppe eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden kann, wobei die Hauptbaugruppe einen Motor (30) aufweist, ein drehbares Antriebselement (34) zum Aufnehmen der Antriebskraft von dem Motor (30) und einen unverdrallten Vorsprung, welcher im wesentlichen koaxial mit dem Antriebselement (34) ist und einen unrunden Querschnitt aufweist, wobei die Arbeitseinheit aufweist: – eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), – eine Prozeßvorrichtung (8, 9c, 10a), die auf die lichtempfindliche Trommel (7) einwirken kann, und – ein Dralloch, das mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist, wobei das Loch an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist, wobei dann, wenn sich das drehbare Antriebselement (34) mit dem Vorsprung und dem damit im Eingriff befindlichen Loch dreht, die Drehantriebskraft von dem Antriebselement (34) durch Eingriff zwischen dem Loch und dem Vorsprung auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird, und – ein elastisches Element (41) zum Drängen der Arbeitseinheit in einer Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel (7), wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe (14) angeordnet ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 6, wobei das Loch einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei das Loch den Querschnitt eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks aufweist.
Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, die ferner einen Trommelflansch (16) an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel (7) aufweist, wobei der Trommelflansch eine Welle (17) zum drehbaren Lagern der lichtempfindlichen Trommel in einem Kassettenrahmen (12c) aufweist, und wobei der Trommelflansch (16) mit dem Loch einstückig formgebend erzeugt ist.
Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, die ferner ein Kassettengehäuse (12) mit einer runden Außenwand (24a) aufweist, die teilweise oder vollständig einen Umfang des Lochs umschließt, wobei dann, wenn die Arbeitseinheit an der Hauptbaugruppe (14) angeordnet wird, die Außenwand (24a) mit einer Vertiefung (116d) in der Hauptbaugruppe (14) in Eingriff gelangt.
Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (17a) oder das Loch der lichtempfindlichen Trommel (7) eine solche Abmessung und Ausbildung aufweist, daß diese eine erste relative Winkelposition in Bezug auf das Loch (18a) oder den Vorsprung des drehbaren Antriebselements (34) einnehmen kann, in welcher die relative Drehbewegung zwischen diesen gestattet ist, und eine zweite relative Winkelposition in Bezug auf das Loch (18a) oder den Vorsprung des drehbaren Antriebselements, in welcher die relative Drehbewegung in einer Drehrichtung verhindert ist, während die Drehachse des drehbaren Antriebselements (34) und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) im wesentlichen ausgerichtet sind.
Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prozeßvorrichtung mindestens eine Aufladevorrichtung (8) zum Aufladen der lichtempfindlichen Trommel (7) aufweist, eine Entwicklungsvorrichtung (9c) zum Entwickeln eines latenten Bilds, das auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugt ist, und eine Reinigungsvorrichtung (10a) zum Entfernen von rückständigen Toner von der lichtempfindlichen Trommel .
Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bilds auf einem Aufzeichnungsmaterial, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei das Gerät aufweist: (a) einen Motor (30), (b) ein drehbares Antriebselement (34) zum Aufnehmen der Antriebskraft von dem Motor (30), (c) ein Dralloch (18a), welches im wesentlichen koaxial mit dem Antriebselement (34) ist, (d) ein Anordnungselement (116L, 116R) zum abnehmbaren Anordnen einer Arbeitseinheit, wobei die Arbeitseinheit aufweist: – eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), – eine Prozeßvorrichtung (8, 9c, 10a), die auf die lichtempfindliche Trommel (7) einwirken kann, und – einen unverdrallten Vorsprung (17a), der mit dem Loch (18a) in Eingriff bringbar ist, wobei der Vorsprung (17a) an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist und einen unrunden Querschnitt aufweist, wobei dann, wenn sich das Antriebselement (34) mit dem Loch (18a) und dem damit in Eingriff befindlichen Vorsprung (17a) dreht, die Drehantriebskraft von dem Antriebselement (34) durch Eingriff zwischen dem Loch (18a) und dem Vorsprung (17a) auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird, wobei das Gerät ferner aufweist: (e) ein elastisches Element (41) zum Drängen der Arbeitseinheit in einer Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel (7), wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe (14) angeordnet ist, und (f) ein Zuführelement (3) zum Zuführen des Aufzeichnungsmaterials.
Gerät gemäß Anspruch 13, wobei das Loch (18a) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.
Gerät gemäß Anspruch 14, wobei das Loch (18a) einen Querschnitt eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks aufweist.
Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bilds auf einem Aufzeichnungsmaterial, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei das Gerät aufweist: (a) einen Motor (30), (b) ein drehbares Antriebselement (34) zum Aufnehmen der Antriebskraft von dem Motor (30), (c) einen unverdrallten Vorsprung, welcher im wesentlichen koaxial mit dem Antriebselement (34) ist und einen unrunden Querschnitt aufweist, (d) ein Anordnungselement (116L, 116R) zum abnehmbaren Anordnen einer Arbeitseinheit, wobei die Arbeitseinheit aufweist: – eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), – eine Prozeßvorrichtung (8, 9c, 10a), die auf die lichtempfindliche Trommel (7) einwirken kann, und – ein Dralloch, das mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist, wobei das Loch an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist, wobei dann, wenn sich das Antriebselement (34) mit dem Vorsprung und dem damit im Eingriff befindlichen Loch dreht, die Drehantriebs kraft von dem Antriebselement (34) durch Eingriff zwischen dem Loch und dem Vorsprung auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird, wobei das Gerät ferner aufweist: (e) ein elastisches Element (41) zum Drängen der Arbeitseinheit in einer Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel (7), wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe (14) angeordnet ist, und (f) ein Zuführelement (3) zum Zuführen des Aufzeichnungsmaterials.
Gerät gemäß Anspruch 16, wobei der Vorsprung im wesentlichen ein Dreieckprisma ist.
Gerät gemäß Anspruch 16, wobei der Vorsprung im wesentlichen ein Dreieckprisma ist, dessen Ecken abgeschrägt sind.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die Arbeitseinheit ferner ein Kassettengehäuse mit einer runden Außenwand (24a) aufweist, die teilweise oder vollständig einen Umfang des Vorsprungs oder Lochs der Kassette umschließt und die Hauptbaugruppe eine Vertiefung (116d) zum Aufnehmen der Außenwand (24a) aufweist, wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe angeordnet ist.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei der Vorsprung (17a) oder das Loch der lichtempfindlichen Trommel (7) eine solche Abmessung und Ausbildung aufweist, daß diese eine erste relative Winkelposition in bezug auf das Loch (18a) oder den Vorsprung des drehbaren Antriebselements (34) einnehmen kann, in welcher die relative Drehbewegung zwischen diesen gestattet ist, und eine zweite relative Winkelposition in bezug auf das Loch (18a) oder den Vorsprung des drehbaren Antriebselements, in welcher die relative Drehbewegung in einer Drehrichtung verhindert ist, während die Drehachse des drehbaren Antriebselements (34) und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) im wesentlichen ausgerichtet sind.